В четверг ученые и инженеры из английского города Оксфорд установили рекорд по использованию энергии ядерного синтеза, что еще на один шаг приближает чистый и футуристический источник энергии к реальности.
Используя Объединенный европейский торус (JET) - огромную машину в форме пончика, известную как токамак, - ученые в течение пяти секунд вырабатывали рекордные 69 мегаджоулей энергии термоядерного синтеза, используя всего 0,2 миллиграмма топлива.
Ядерный синтез - это тот же процесс, который питает Солнце и другие звезды, и широко рассматривается как святой Грааль чистой энергии. Специалисты десятилетиями работают над тем, чтобы освоить этот сложный процесс на Земле, и если им это удастся, термоядерный синтез сможет генерировать огромное количество энергии при ничтожных затратах топлива и при этом не будет выделять углерода, согревающего планету.
Ученые подавали в токамак дейтерий и тритий - разновидности водорода, которые, скорее всего, будут использоваться в будущих коммерческих термоядерных установках.
Чтобы генерировать энергию термоядерного синтеза, команда подняла температуру в установке до 150 миллионов градусов Цельсия - примерно в 10 раз горячее, чем ядро Солнца. Такой экстремальный нагрев заставляет дейтерий и тритий сплавляться вместе и образовывать гелий, что, в свою очередь, приводит к выделению огромного количества тепла.
Токамак оснащен сильными магнитами, которые удерживают плазму. Тепло затем используется для производства электроэнергии.
Этот эксперимент - последний в своем роде для JET, который работает уже более 40 лет. Последний эксперимент и новый рекорд - это многообещающая новость для новых термоядерных проектов, говорит Амброджио Фазоли, генеральный директор EUROfusion, консорциума из 300 экспертов, стоящего за экспериментом. Он указал на ITER, крупнейший в мире токамак, строящийся на юге Франции, и DEMO, установку, которую планируется создать вслед за ITER с целью производства большего количества энергии, как прототип термоядерной установки.
"Наша успешная демонстрация рабочих сценариев для будущих термоядерных установок, таких как ITER и DEMO, подтвержденная новым рекордом энергии, вселяет большую уверенность в развитие термоядерной энергетики", - говорится в заявлении Фазоли.
Несмотря на то что термоядерная энергия могла бы изменить ситуацию с климатическим кризисом, вызванным в первую очередь сжиганием человеком ископаемого топлива, эта технология, скорее всего, потребует многих лет для коммерциализации. По словам Аники Хана, научного сотрудника по ядерному синтезу Манчестерского университета, к тому времени, когда она будет полностью разработана, будет уже слишком поздно использовать ее в качестве основного инструмента для решения проблемы изменения климата.
Остается множество проблем. Хан отмечает, что, например, для проведения эксперимента команда использовала больше энергии, чем выработала.
"Это отличный научный результат, но до коммерческого термоядерного синтеза еще очень далеко. Создание термоядерной электростанции также сопряжено с множеством инженерных и материальных проблем", - сказала она. "Однако инвестиции в термоядерный синтез растут, и мы добиваемся реального прогресса. Нам необходимо подготовить огромное количество людей, обладающих навыками работы в этой области, и я надеюсь, что технология будет использоваться во второй половине века".
О рекорде было объявлено в тот же день, когда служба мониторинга климата и погоды Европейского союза Copernicus подтвердила, что мир впервые превысил порог глобального потепления в 1,5 градуса Цельсия за 12-месячный период.
Ученых больше беспокоит долгосрочное потепление сверх этого порога, но это символическое напоминание о том, что мир движется к такому уровню изменения климата, к которому ему будет трудно приспособиться.
Климатология показывает, что мир должен почти вдвое сократить выбросы парниковых газов в этом десятилетии и достичь нулевого уровня чистых выбросов к 2050 году, чтобы не допустить катастрофического потепления. Это означает быстрый отказ от ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и газ.
